RU156680U1

RU156680U1 - LATERAL BRACKET OF THE BODY ON THE TROLLEY

Info

Publication number: RU156680U1
Application number: RU2015109507/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Воробьев; Дмитрий Яковлевич Антипин; Виктор Григорьевич Новиков; Александр Анатольевич Пугачев; Денис Андреевич Бондаренко; Олег Васильевич Измеров
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2015-11-10

Abstract

Боковая опора кузова на тележку, содержащая установленный на раме тележки корпус, наполненный маслом, в котором размещены опорное гнездо, нижняя поверхность которого армирована сплавом, содержащим медь, и опорная плита, при этом опорная плита жестко связана с рамой тележки, а опорное гнездо - с кузовом железнодорожного экипажа, отличающаяся тем, что над опорным гнездом на кузове размещена катушка электромагнита, соединенная с источником тока, при этом величина силы трения между опорным гнездом и опорной плитой изменяется подчиненной системой регулирования, состоящей из регулятора тока, анализатора ускорений и датчика горизонтальных ускорений.The side support of the body on the trolley, comprising a body filled with oil, mounted on the frame of the trolley, in which a support nest is located, the lower surface of which is reinforced with an alloy containing copper and a base plate, while the base plate is rigidly connected to the frame of the trolley, and the support nest is connected to by the body of a railway crew, characterized in that an electromagnet coil connected to a current source is placed above the support socket on the body, while the magnitude of the friction force between the support socket and the base plate is changed by a subordinate system current regulation, consisting of a current regulator, an acceleration analyzer and a horizontal acceleration sensor.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции сопряжения кузова железнодорожного экипажа с тележкой.The utility model relates to railway transport, namely, to the design of the interface between the body of the railway crew and the trolley.

Известна боковая опора кузова на тележку, содержащая верхнюю и нижнюю опорные плиты, при этом нижняя плита жестко закреплена на раме тележки, а верхняя на кузове железнодорожного экипажа [Электровоз ВЛ8. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1982 г., рис. 136, С. 160.].Known lateral support of the body on the trolley containing the upper and lower base plates, while the lower plate is rigidly fixed to the frame of the trolley, and the upper on the body of the railway crew [Electric locomotive VL8. Manual. M .: Transport, 1982, fig. 136, S. 160.].

Недостатком известной опоры кузова является то, что она не имеет защиты от внешней среды, что приводит к ее загрязнению, к нестабильному коэффициенту трения, а следовательно, и нестабильному моменту сопротивления поворота тележки относительно кузова.A disadvantage of the known body support is that it does not have protection from the external environment, which leads to its pollution, to an unstable coefficient of friction, and therefore to an unstable moment of resistance of rotation of the trolley relative to the body.

В качестве прототипа заявленной полезной модели выбрана боковая опора кузова на тележку, содержащая установленный на раме тележки корпус, наполненный маслом, в котором размещены опорное гнездо, нижняя поверхность которого армирована сплавом, содержащим медь, и опорная плита, при этом опорная плита жестко связана с рамой тележки, а опорное гнездо - с кузовом железнодорожного экипажа [Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам. Под ред. А.И. Тищенко. Т. 1. М., «Транспорт», 1976 г., рис. III-74, С. 143.]. Данная опора кузова защищена от воздействий внешней среды тем, что поверхности трения находятся в слое масла, а также возможностью установки между корпусом и кузовом гибкого чехла, препятствующего попаданию пыли и влаги.As a prototype of the claimed utility model, a side support of a body on a trolley was selected, comprising a body filled with oil, mounted on the trolley frame, in which a support nest is located, the lower surface of which is reinforced with an alloy containing copper and a base plate, while the base plate is rigidly connected to the frame trolleys, and the supporting nest - with the body of a railway crew [Handbook of electric rolling stock, diesel locomotives and diesel trains. Ed. A.I. Tishchenko. T. 1. M., "Transport", 1976, Fig. III-74, S. 143.]. This body support is protected from environmental influences by the fact that the friction surfaces are in the oil layer, as well as the possibility of installing a flexible cover between the body and the body to prevent dust and moisture from entering.

Недостатком известной опоры кузова на тележки является то, что у нее сила трения между верхней и нижней опорной плитой не зависит от движения железнодорожного экипажа в прямых или кривых участках пути. При движении в прямой, особенно при повышенных скоростях, могут возникать значительные колебания, влияющие на безопасность движения.A disadvantage of the known body support on the trolleys is that it has a friction force between the upper and lower base plate does not depend on the movement of the railway crew in straight or curved sections of the track. When driving in a straight line, especially at higher speeds, significant fluctuations can occur that affect traffic safety.

Известен способ уменьшения горизонтальных колебаний, заключающийся во введении момента сил трения в опорах кузова [Механическая часть тягового подвижного состава. Учебник для вузов ж.д. трансп./ И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.; Под ред. В.П. Бирюкова. - М.: Транспорт, 1992 - 440 с., С. 119]. Недостатком этого способа является то, что при наличии момента сил трения увеличивается время контакта гребня бандажа колеса с рельсом и статическая составляющая направляющих сил при движении в кривых, что приводит к росту интенсивности подреза бандажа. [Механическая часть тягового подвижного состава. Учебник для вузов ж.д. трансп. / И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.; Под ред. В.П. Бирюкова. - М.: Транспорт, 1992 - 440 с, С. 120-121].A known method of reducing horizontal oscillations, which consists in introducing the moment of friction forces in the supports of the body [Mechanical part of the traction rolling stock. Textbook for high schools. transp. / I.V. Biryukov, A.N. Savoskin, G.P. Burchak et al .; Ed. V.P. Biryukova. - M .: Transport, 1992 - 440 p., S. 119]. The disadvantage of this method is that in the presence of a moment of friction forces, the contact time of the wheel tire ridge with the rail increases and the static component of the guiding forces when moving in curves, which leads to an increase in the intensity of the undercut of the band. [The mechanical part of the traction rolling stock. Textbook for high schools. transp. / I.V. Biryukov, A.N. Savoskin, G.P. Burchak et al .; Ed. V.P. Biryukova. - M .: Transport, 1992-440 s, S. 120-121].

Известно, что при входе экипажа в кривую и движении по кривой возникает так называемое непогашенное ускорение [Конструкция и динамика тепловозов. Изд. 2-е, доп.Под ред Иванова В.Н. М., «Транспорт», 336 с., С. 302.] [Механическая часть тягового подвижного состава. Учебник для вузов ж.д. трансп. / И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.; Под ред. В.П. Бирюкова. - М.: Транспорт, 1992-440 с., С. 120-121.]It is known that when the crew enters the curve and moves along the curve, the so-called outstanding acceleration occurs [Design and dynamics of diesel locomotives. Ed. 2nd, add. Edited by V. Ivanov M., "Transport", 336 pp., S. 302.] [The mechanical part of the traction rolling stock. Textbook for high schools. transp. / I.V. Biryukov, A.N. Savoskin, G.P. Burchak et al .; Ed. V.P. Biryukova. - M .: Transport, 1992-440 p., S. 120-121.]

Известно [В.П. Тихомиров, В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев, Г.В. Багров, М.И. Борзенков, И.А. Бутрин. Моделирование сцепления колеса с рельсом. Орел, ОрелГТУ, 2007, С. 95-101], что коэффициент трения в контакте «металл-металл», помимо физических свойств пары трения, зависит от действия магнитного поля. По данным исследований [Делюсто Л.Г. Основы прокатки металлов в постоянных магнитных полях. - М: Машиностроение, 2005, С. 136, таблица 5.1.], воздействие магнитного поля на пару трения «медь по стали» при величине индукции B=0,45 Тл., приводило при наличии машинного масла к росту коэффициента трения более чем вдвое - от 0,222 до 0,428.It is known [V.P. Tikhomirov, V.I. Vorobiev, D.V. Vorobiev, G.V. Bagrov, M.I. Borzenkov, I.A. Butrin. Modeling the clutch of a wheel with a rail. Orel, Orel State Technical University, 2007, S. 95-101] that the friction coefficient in the metal-metal contact, in addition to the physical properties of the friction pair, depends on the action of the magnetic field. According to research [Delusto L.G. Fundamentals of rolling metals in constant magnetic fields. - M: Engineering, 2005, p. 136, table 5.1.], The effect of a magnetic field on a copper-to-steel friction pair with an induction value of B = 0.45 T, led to more than double the friction coefficient in the presence of machine oil - from 0.222 to 0.428.

Целью полезной модели является снижение износа колес, рельсов и затрат на ремонт пути и подвижного состава, а также увеличение запаса по всползанию бандажа на рельс и отжатию рельса, и тем самым повышение безопасности движения.The purpose of the utility model is to reduce the wear of wheels, rails and the cost of repairing the track and rolling stock, as well as increasing the margin for crawling the bandage onto the rail and squeezing the rail, and thereby improving traffic safety.

Указанная цель достигается боковой опорой кузова на тележку, содержащей установленный на раме тележки корпус, наполненный маслом, в котором размещены опорное гнездо, нижняя поверхность которого армирована сплавом, содержащим медь, и опорная плита, при этом опорная плита жестко связана с рамой тележки, а опорное гнездо - с кузовом железнодорожного экипажа.This goal is achieved by supporting the body side on a carriage containing a body filled with oil, mounted on the carriage frame, in which a support seat is located, the lower surface of which is reinforced with an alloy containing copper and a support plate, while the support plate is rigidly connected to the frame of the carriage, and the support nest - with the body of a railway crew.

Отличительной особенностью ее является то, что над опорным гнездом на кузове размещена катушка электромагнита, соединенная с источником тока, при этом величина силы трения между опорным гнездом и опорной плитой изменяется подчиненной системой регулирования, состоящей из регулятора тока, анализатора ускорений и датчика горизонтальных ускорений.Its distinctive feature is that an electromagnet coil connected to a current source is located above the support socket on the body, while the magnitude of the friction force between the support socket and the base plate is changed by a subordinate control system consisting of a current regulator, an acceleration analyzer, and a horizontal acceleration sensor.

Боковая опора кузова на тележку (фиг.) содержит установленный на раме тележки корпус 1, наполненный маслом, в котором размещены опорное гнездо 2, нижняя поверхность которого армирована сплавом, содержащим медь, и опорная плита 3, при этом опорная плита 3 жестко связана с рамой тележки, а опорное гнездо 2-е кузовом железнодорожного экипажа через шаровую опору 4. Над опорным гнездом 2 расположена катушка электромагнита 5, связанная с кузовом железнодорожного экипажа, к которой подведено напряжение от источника тока 6. Подчиненная система регулирования состоит из регулятора тока 7 (РТ), анализатора ускорений 8 (АУ) и датчика горизонтальных ускорений 9 (ДУ).The side support of the body on the trolley (Fig.) Contains a body 1 mounted on the frame of the trolley, filled with oil, in which a support socket 2 is placed, the lower surface of which is reinforced with an alloy containing copper, and a base plate 3, while the base plate 3 is rigidly connected to the frame bogies, and the support socket 2 by the body of the railway crew through the ball joint 4. Above the support socket 2 is an electromagnet coil 5 connected to the body of the railway crew, to which the voltage from the current source is connected 6. The slave control system It consists of a current regulator 7 (RT), an acceleration analyzer 8 (AU), and a horizontal acceleration sensor 9 (DU).

Боковая опора кузова на тележку работает следующим образом.The lateral support of the body on the trolley operates as follows.

При повороте тележки на неровностях пути опорное гнездо 2 перемещается по опорной плите 3, при этом трение в контакте между опорным гнездом 2 и опорной плитой 3 создает момент сопротивления повороту, а масло в корпусе 1 и армирование нижней поверхности опорного гнезда 2 сплавом, содержащим медь, исключает задиры контактирующих поверхностей опорного гнезда и опорной плиты.When the trolley rotates on uneven paths, the support seat 2 moves along the support plate 3, while the friction in contact between the support seat 2 and the support plate 3 creates a moment of resistance to rotation, and the oil in the housing 1 and the bottom surface of the support seat 2 are reinforced with an alloy containing copper, eliminates the seizure of the contacting surfaces of the support socket and the base plate.

На регулятор тока 7 (РТ) поступает сигнал от анализатора ускорений 8 (АУ), на который, в свою очередь, поступает сигнал от датчика горизонтальных ускорений кузова 9 (ДУ). При входе в кривые и движении экипажа в кривых появляется статическая составляющая (непогашенное ускорение). При появлении этой составляющей анализатор ускорений 8 (АУ) подает сигнал на регулятор тока 7 (РТ), который открывается и ток начинает проходить через катушку электромагнита 5. Создаваемое катушкой электромагнита 5 магнитное поле воздействует на контактирующие поверхности опорного гнезда 2 и опорной плиты 3. Поскольку нижняя поверхность опорного гнезда 2 армирована сплавом, содержащим медь, а воздействие магнитного поля на пару трения «медь по стали» приводит к росту коэффициента трения, в том числе при наличии смазки, то создаваемое катушкой электромагнита 5 магнитное поле приводит к увеличению коэффициента трения между контактирующими поверхностями опорного гнезда 2 и опорной плиты 3 и к росту момента сопротивления повороту тележки относительно кузова экипажа. Чем выше переменная составляющая в сигнале датчика горизонтальных ускорений кузова 9 (ДУ), тем больше величина управляющего сигнала, подаваемого с анализатора ускорений 8 (АУ) на регулятор тока 7 (РТ), тем больше ток, проходящий через катушку электромагнита 5 и создаваемое катушкой электромагнита 5 магнитное поле, тем больше коэффициент трения между контактирующими поверхностями опорного гнезда 2 и опорной плиты 3 и тем выше момент сопротивления повороту тележки относительно кузова экипажа, вследствие чего увеличивается энергия рассеяния поперечных колебаний за счет трения в опорах, за счет чего снижается амплитуда поперечных колебаний.The current controller 7 (RT) receives a signal from the acceleration analyzer 8 (AU), which, in turn, receives a signal from the horizontal acceleration sensor of the body 9 (DU). Upon entering the curves and the movement of the crew, a static component appears in the curves (outstanding acceleration). When this component appears, the acceleration analyzer 8 (AU) sends a signal to the current regulator 7 (RT), which opens and the current begins to pass through the coil of electromagnet 5. The magnetic field created by the coil of electromagnet 5 acts on the contacting surfaces of the support socket 2 and the base plate 3. Since the lower surface of the support seat 2 is reinforced with an alloy containing copper, and the influence of a magnetic field on a friction pair “copper on steel” leads to an increase in the friction coefficient, including in the presence of lubricant, the created coil 5 minutes electromagnet magnetic field leads to an increase in the coefficient of friction between the contacting surfaces of the support seat 2 and the baseplate 3 and to increase the steering force with respect to the trolley body crew. The higher the variable component in the signal of the sensor for horizontal accelerations of the body 9 (DU), the greater the value of the control signal supplied from the acceleration analyzer 8 (AU) to the current regulator 7 (RT), the greater the current passing through the coil of electromagnet 5 and created by the electromagnet coil 5 the magnetic field, the greater the coefficient of friction between the contacting surfaces of the support socket 2 and the base plate 3 and the higher the moment of resistance to rotation of the trolley relative to the body of the crew, resulting in increased dissipation energy p transverse oscillations due to friction in the bearings, thereby reducing the amplitude of transverse vibrations.

При входе в кривые и движении экипажа по кривой появляется постоянная составляющая ускорения в виде непогашенного ускорения, то есть, центростремительного ускорения. Постоянная составляющая ускорения приводит к появлению постоянной составляющей в сигнале датчика горизонтальных ускорений кузова 9 (ДУ). Наличие постоянной составляющей в сигнале датчика горизонтальных ускорений кузова 9 (ДУ) приводит к уменьшению управляющего сигнала, подаваемого с анализатора ускорений 8 (АУ) на регулятор тока 7 (РТ), уменьшению тока, проходящего через катушку электромагнита 5 и создаваемого катушкой электромагнита 5 магнитного поля, и снижению коэффициента трения между контактирующими поверхностями опорного гнезда 2 и опорной плиты 3 и, соответственно, момента сопротивления повороту тележки относительно кузова экипажа, вследствие чего улучшается установка тележки в кривой.Upon entering the curves and the crew moving along the curve, a constant component of acceleration appears in the form of outstanding acceleration, that is, centripetal acceleration. The constant component of acceleration leads to the appearance of a constant component in the signal of the horizontal acceleration sensor of the body 9 (DU). The presence of a constant component in the signal of the horizontal acceleration sensor of the body 9 (DU) leads to a decrease in the control signal supplied from the acceleration analyzer 8 (AU) to the current regulator 7 (RT), to a decrease in the current passing through the coil of electromagnet 5 and created by the coil of electromagnet 5 of the magnetic field , and reducing the coefficient of friction between the contacting surfaces of the support seat 2 and the support plate 3 and, accordingly, the moment of resistance to rotation of the trolley relative to the body of the crew, as a result of which ka truck in a curve.

Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в снижении воздействия экипажа на путь в горизонтальном направлении при движении в кривых разного радиуса в зависимости от того, какие факторы преобладают при воздействии на путь (горизонтальные колебания или силы при установке тележки в кривой), что позволяет снизить износ колес и рельсов и затраты на ремонт пути и подвижного состава, а также увеличить запас по всползанию бандажа на рельс и отжатию рельса, и тем самым повысить безопасность движения.The technical and economic effect of the claimed utility model is to reduce the impact of the crew on the path in the horizontal direction when moving in curves of different radii, depending on what factors prevail when the path is affected (horizontal vibrations or forces when installing the cart in the curve), which allows the wear of wheels and rails and the cost of repairing the track and rolling stock, as well as increasing the margin for crawling the bandage onto the rail and depressing the rail, and thereby improve traffic safety.

Claims

The side support of the body on the trolley, comprising a body filled with oil, mounted on the frame of the trolley, in which a support nest is located, the lower surface of which is reinforced with an alloy containing copper and a base plate, while the base plate is rigidly connected to the frame of the trolley, and the support nest is connected to by the body of a railway crew, characterized in that an electromagnet coil connected to a current source is placed above the support socket on the body, while the magnitude of the friction force between the support socket and the base plate is changed by a subordinate system current regulation, consisting of a current regulator, an acceleration analyzer and a horizontal acceleration sensor.